پایان عصر داغ‌کردن گوشی‌ها و لپ‌تاپ‌های هوشمند

– – یکتا فراهانی: در دنیایی که هر میلی ثانیه اهمیت دارد، فیزیکدانان به دنبال پاسخ به یک سوال بزرگ بودند: کمترین انرژی ممکن برای انجام کاری چیست؟ پاسخ جدید منتشر شده نه تنها یک پیشرفت علمی است، بلکه کلید ساخت دستگاه هایی است که ممکن است هرگز سریعتر از آنچه تصور می کنیم گرم نشوند و کار کنند.

“پلیس هدایت” در دنیای اتم ها

تصور کنید ابزاری را در دست دارید که می تواند “نشت” انرژی را در ابعادی که حتی با قوی ترین میکروسکوپ ها قابل مشاهده نیست، ردیابی کند. در مجله Nature Physics، یک تیم مشترک از دانشگاه استنفورد و آمستردام از روشی رونمایی کردند که به عنوان “پلیس شواهد” دنیای اتم ها عمل می کند. آنها با استفاده از ذراتی به نام نقاط کوانتومی توانستند بفهمند که انرژی دقیقاً کجا و چگونه هدر می رود. این کشف قطعه گم شده پازلی است که به ما امکان می دهد دستگاه هایی بسازیم که بالاترین سرعت ممکن را با استفاده از کوچکترین باتری ارائه دهند..

را

جاسوسی در دنیای کوانتومی

همه چیز با یک مشکل قدیمی شروع شد: وقتی دستگاه های الکترونیکی ما کار می کنند، انرژی از تعادل خارج می شود و به عنوان گرما از بین می رود. تا کنون اندازه گیری این تلفات در ابعاد بسیار کوچک غیرممکن بوده است. اما در پیشرفتی که چند ساعت پیش جهانی شد، دانشمندان از نقاط کوانتومی به عنوان حسگر استفاده کردند. این نقاط مانند گوی های درخشانی هستند که با کوچکترین تغییری در جریان انرژی رنگ و نور را تغییر می دهند و اسرار مدارهای داخلی را آشکار می کنند.

فرمول مخفی سرعت بی نهایت

این تحقیق که با تلفیق نظریه های پیچیده فیزیک و هوش مصنوعی انجام شده است به نتیجه شگفت انگیزی رسیده است. محققان توانستند «تولید آنتروپی» یا بی نظمی را در زمان واقعی اندازه گیری کنند. این بدان معناست که ما اکنون حداکثر سرعت تراشه را می دانیم. این کشف به مهندسان اجازه می‌دهد تا محدودیت‌های سرعت پردازنده را به نقطه‌ای برسانند که قبلاً از ترس ذوب شدن مدارها جرأت نزدیک شدن به آن را نداشتند.

هوش مصنوعی در خدمت فیزیک محض

یکی از بخش های جذاب این پروژه حضور پررنگ یادگیری ماشینی است. هوش مصنوعی در این آزمایش نقش مترجم را ایفا کرد. این داده‌های خام و غیرقابل درک از دنیای کوانتومی دریافت کرد و آن‌ها را به الگوهای قابل درک برای انسان تبدیل کرد. این همکاری بین “مغز مصنوعی” و “فیزیک اتمی” راه را برای ساخت نسل جدیدی از ابررایانه‌ها هموار کرده است که انرژی بسیار کمی مصرف می‌کنند.

بیشتر بخوانید:

خداحافظ گوشی های داغ

شاید تعجب کنید که این کشف چه تاثیری بر زندگی روزمره ما دارد؟ پاسخ ساده است: بهینه سازی مطلق. با درک دقیق مسیرهای اتلاف انرژی، سازندگان نیمه هادی می توانند مسیرهای جدیدی را برای جریان الکتریسیته بدون تولید گرمای اضافی طراحی کنند. این بدان معنی است که عمر باتری های ما دو برابر می شود و نیازی به فن های با صدای بلند در لپ تاپ ها یا سیستم های خنک کننده پیچیده در گوشی ها نخواهد بود.

فناوری برای درک فرآیندهای حیاتی بدن

این پایان ماجرا نیست. دانشمندان معتقدند که این روش اندازه گیری فقط به الکترونیک محدود نمی شود. آنها امیدوارند در گام بعدی از این فناوری برای درک بهتر فرآیندهای بیولوژیکی در سلول های بدن انسان استفاده کنند. انرژی به دقیق ترین شکل ممکن منتقل می شود و هر کشفی در آن می تواند به درمان بیماری های سخت کمک کند.

را